【発明の詳細な説明】
電話加入者線診断システムおよび方法
発明の分野
この発明は、包括的には電話加入者線診断法に関し、より特定的には電話加入
者線に望ましくない漏れ抵抗があるかどうかを判断しかつその大きさを求めるた
めのシステムおよび方法に関する。
発明の背景
電話加入者ループは、電話局を加入者宅内装置（ＣＰＥ）に接続する電気通信
回路の一部である。加入者ループはしばしばローカルループまたは「ラストマイ
ル」と呼ばれ、典型的には電線、電柱、端末、管路およびこれ以外の外部設備部
材を含む。加入者ループ配線は２線式撚り対線ケーブルを含み、加入者と電話局
との間で全二重通信が行なわれる。
ローカルループは、現在の電気通信システム全体のうちでも最もコストが高く
、おそらくは技術的効果が最も低い部分である。加入者ループではまた伝送障害
が最も起こりやすく、その原因は主として、加入者ループがエンドユーザに到達
するまでに電柱に架け渡されていたり地下の管路に埋込まれているために種々の
要素に対し露出しているからである。不利な気象条件、ケーブル絶縁欠陥、湿っ
たケーブル、および破損または切断が生じた埋込ケーブルは、通常の電話通信の
劣化または全体の故障につながり得る状況のうちいくつかを占めるにすぎない。
加入者ループで起こり得る主な故障のタイプのひとつに漏れ故障がある。たと
えば、加入者ループにおいて撚り対線を含むチップリング線は、ある有限量のイ
ンピーダンスを通して結合される可能性がある。リングおよび／またはチップ線
と接地との間の漏れもまた望ましくない状態である。この状態は、チップリング
線間の最適電圧差を劣化させる可能性があり、通信線に非常に望ましくない雑音
を導入する可能性もある。これはまた、まさに発生しようとしている線の故障の
初期の兆候を示し得る。
従来の電話加入者線テストは３つに分けられる。まず、ローカルテストデスク
（ＬＴＤ）を用い、電話局の交換システムを通してケーブル対にアクセスするこ
とが行なわれている。ＬＴＤは手動システムであり、電話のベルを鳴らさずにＬ
ＴＤをラインに接続する交換システム内の回路を通してケーブル対にアクセスす
る。このようなテストには電話局における専用テスト回路およびテストボードオ
ペレータが必要である。
別の種類の電話加入者線テストとして、ＬＴＤテストのものと同様の交換シス
テムを通してローカルループにアクセスする自動テスト設備がある。このような
テストは、電話局において各電話線を通してラインテストを行なうライン絶縁テ
スト（ＬＩＴ）である。
自動テスト機器には、外部のラインにテストアクセスを行なうために各電話線
における継電器が必要である。一般にテスト機器は独立した別個のラックに収容
されており、かなり高価なものである。このコストは、中央局ではおそらく何千
ものラインが上記機器を共有するので適正である。
現在は、加入者ループへのインターフェイスを顧客により近い遠隔端末内に移
動させる傾向がある。この遠隔端末は続いて銅、光ファイバまたは無線でさえも
利用し得るデジタルリンクにより電話局の交換機器に接続される。遠隔端末を顧
客に近づけるほど含まれる電話線は少なくなり、最終的には顧客の家屋内に置か
れて家屋内のわずか１つまたは２つの電話ループのためのものとなり得る。この
プロセスによりテスト機器のコストの影響の及ぶラインの数はさらに少なくなる
。残念ながら、既存の加入者線回路はこれ以上小規模のテスト回路を含まない。
加入者線インターフェイス回路の１つに、本願の譲受人であるアドバンストマイ
クロディバイシス（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ）により市
販されている改良加入者線インターフェイス回路（ＡＳＬＩＣ）Ａｍ７９２１２
／Ａｍ７９Ｃ２０２がある。
しかしながら、上記の先行技術は、通常動作中に電話接続を駆動するのに設け
られる既存の電流駆動回路を利用した加入者線診断テストに備えたものではない
。典型的には、先行技術は診断テストを行なうために独立した回路を含み、時に
は診断ラックを含む。先行技術は加えて貴重な半導体領域を必要とする。この発
明は、先行技術の上記およびその他の欠点に対する解決策を提供し、加えて先行
技術に対するさらなる利点を提供する。発明の概要
この発明は包括的に、通常動作中に電話線の電流を駆動するために指定された
既存の回路の一部を利用して、電話線インターフェイスにおいて漏れインピーダ
ンス診断テストを行なうためのシステムおよび方法に関する。
この発明のある実施例に従い、電話加入者ループの漏れインピーダンスを求め
るための電話加入者ループ診断システムが提供される。制御信号発生ユニットは
、所望の加入者ループの電圧特性に対応する電圧制御信号を発生する。電流駆動
回路は、電圧制御信号に応答して電流を加入者ループに駆動する。電圧検知回路
は、電圧制御信号を、加入者ループの電流を駆動したことにより生じる実際の加
入者ループ電圧特性と比較する。加入者ループに駆動される電流はこれに応じて
調整される。処理ユニットは、加入者ループに駆動された電流のレベルの表示を
受け、電流レベルおよび電圧制御信号に応答して加入者ループの漏れインピーダ
ンスを計算する。
この発明の他の実施例に従い、電流駆動の電圧検知加入者ループ診断装置が提
供される。この診断装置は、通常動作中にチップ線の電流を駆動するためのチッ
プ線電流モード増幅器およびリング線の電流を駆動するためのリング線電流モー
ド増幅器を有する電話線駆動システムとともに用いられる。制御信号発生器は、
所望の加入者ループ電圧特性に対応する電圧制御信号を発生する。電圧検知回路
は、電圧制御信号を、加入者ループの電流を駆動したことにより生じる実際の加
入者ループ電圧特性と比較する。加入者ループに駆動される電流はこのようにし
て調整される。プロセッサは、加入者ループに駆動された電流の電流レベルの表
示を受け、電流レベルおよび電圧制御信号に応答して加入者ループの漏れインピ
ーダンスを計算する。
この発明のさらに他の実施例に従い、Ａ線およびＢ線を含む電話加入者ループ
に対し漏れインピーダンス診断を行なうための方法が提供される。所望の電話線
信号レベルに対応する制御信号が発生される。それぞれの制御信号に比例する大
きさを有するＡおよびＢ線各々に電流が駆動される。この加入者ループのＡおよ
びＢ線電圧はモニタされ、電流をＡおよびＢ線に駆動した結果として生じるＡお
よびＢ線の電圧レベルを求める。電圧フィードバックにより、制御信号が調整さ
れ、これに応じてＡおよびＢ線に駆動された電流が調整される。制御信号ならび
にＡおよびＢ線に駆動された電流に基づいて、ラインインピーダンスを計算する
ことができる。
この発明の上記概要は、この発明の各実施例またはすべての実現化例を説明す
ることを意図したものではない。以下に続く図面および詳細な説明は、これらの
実施例をより具体的に示すものである。
図面の簡単な説明
添付の図面と関連付けてこの発明の種々の実施例についての以下の詳細な説明
について検討することによりこの発明の十分な理解が深まるであろう。
図１は、この発明に従う加入者ループおよび加入者線インターフェイス設備の
ある実施例のブロック図である。
図２は、この発明に従う診断システムのある実施例のブロック図である。
図３は、この発明に従い漏れインピーダンスを求めるある態様のフロー図であ
る。
図４は、この発明に従う電流駆動電圧検知加入者線診断回路のある実施例の概
略図である。
図５は、この発明に従う診断モニタシステムのある実施例を示すブロック図で
ある。
この発明から種々の変形および代替形が生じるであろうが、その具体例につい
ては図面において例示し以下において詳細に説明する。しかしながら、意図する
ところはこの発明を説明した特定の実施例に限定することではないことが理解さ
れるべきである。逆に、添付の請求の範囲において定められたこの発明の精神お
よび範囲に含まれるすべての変形、等価物および代替形を包含することを意図し
ている。
種々の実施例の詳細な説明
この発明は、包括的に、診断システムと加入者線インターフェイスの電話イン
ターフェイス回路とを統合することにより、電話加入者ループに対しインピーダ
ンス漏れ診断を行なうためのシステムおよび方法を提供する。このような診断テ
ストは典型的には電話が使用されていないすなわち電話に受話器が置かれている
間に行なわれる。
図１は、この発明に従う加入者ループおよび加入者線インターフェイス設備１
００のある実施例のブロック図である。加入者線インターフェイス１０２は、ロ
ーカル加入者ループ１０４と、市内の電話会社が提供する電話および交換回路と
の間のインターフェイスである。ローカルループ１０４は典型的に、一般にはＤ
Ｃバッテリリターンに結合されるＡ電話線（「チップ」線としても知られている
）と、一般には電話局が提供するＤＣバッテリソースに結合されるＢ線（「リン
グ」線としても知られている）とを含む銅の撚り対線ケーブルである。電話局、
または同等のサービスを提供するそれ以外の局は、２線ローカルループ１０４に
種々のＤＣ電圧を供給する。アイドル状態では、DC電圧は典型的に−４８（＋／
−６）ボルトである。チップ１０６およびリング１０８線は、図１では電話１１
０として表わされている加入者宅内装置（ＣＰＥ）への通信および電力接続をも
たらす。
加入者線インターフェイス１０２には、ローカルループ１０４を介して加入者
宅内装置にＤＣ電圧を供給する電話インターフェイス回路１１２がある。線イン
ターフェイス１０２は、電話会社の電話局に置かれていてもよいし、その代わり
に近隣のまたは路傍の台座といった電話局からさらに離れた場所に置かれていて
もよい。電話インターフェイス回路１１２は、電話局のＤＣ電圧源を利用し、加
入者宅内装置を動作させるために求められるチップ１０６およびリング線１０８
の必要電流を駆動する。典型的には、電話インターフェイス回路１１２は、ＤＣ
電話局バッテリ電圧を受け、電話線を駆動し、電話のベルを鳴らすといったその
他の高電圧の任務を果たす。
ローカルループ１０４は、電気通信回路のうちでも伝送障害が最も起こりやす
い部分である。このため、加入者ループ１０４に対して診断テストを行ない、通
信性能および保全性を劣化させる漏れコンダクタンスの存在を発見する。たとえ
ば、不規則な電流が流れ得る有限インピーダンス値ＺM１１４を通してチップ１
０６およびリング１０８線間で電流の漏れが生じるかもしれない。ＺM１１４は
、短絡、湿ったケーブルなどにより生じ得るチップ線１０６およびリング線１０
８間の望ましくないコンダクタンスを表わす。チップ線１０６とリング線１０８
との間に流れる電流は金属電流と呼ばれる。
同様に、漏れ電流は、チップ線１０６と接地との間および／またはリング線１
０８と接地との間に現われるかもしれない。チップ線１０６またはリング線１０
８から接地へ流れる電流は、縦電流と呼ばれる。これらのコンダクタンスは、ＺLA
１１６およびＺLB１１８で示された有限インピーダンス値によって可能になり
、不本意にもローカルループ１０４を接地に結合する。これは、電話通信中に望
ましくない雑音源を導入する。金属電流および縦電流はどちらも、漏れ電流の存
在を定期的にモニタしたり、その代わりとして電話線で検出される抵抗故障また
はＡＣもしくはＤＣ外部電圧の発生により促される治療用の診断テストにより発
見するといったような、予防的態様で検出することができる。このような抵抗故
障またはＡＣ／ＤＣ外部電圧の連続的なモニタは、本明細書および本願の譲受人
に譲渡され本明細書にその内容を引用により援用する「プログラム可能な電話加
入者線テストのためのシステムおよび方法（System and Method for Programmab
le Telephone Subscriber Line Test）」と題された同時係属中の米国特許出願
第０８／８７９，９８６号に記載された態様で決定し得る。
上記の診断テストを行なうために、この発明は、この発明のある実施例では電
話インターフェイス回路１１２と統合される診断システム１２０を提供する。診
断テストにおいて電話線ドライバに共通の回路を用いることができるため、この
回路の統合によりコストが低下し回路の大きさが減少する。この発明のある実施
例において、診断システム回路１２０は、Ａ（チップ）１０６およびＢ（リング
）線１０８を駆動する電流増幅器といった電話インターフェイス回路１１２に共
通の回路を用いて実現される。
電話インターフェイス回路１１２に共通の診断回路を用いることの利点は、診
断に必要な回路の量が減少することである。しかしながら、Ａ１０６およびＢ１
０８線を駆動する電流モード増幅器といった回路を用いると、電流駆動に基づい
た診断が必要になる。電流駆動は電話線を駆動するために利用することが多い。
なぜなら、電流が制限されることがしばしばあり、電話線の電圧を調整するより
も電流を制限する方がより効果的なためである。加入者ループが、３マイルを超
えることもある長い加入者ループと比較して非常に短い場合、しばしば電流を制
限する必要が生じる。したがって、より短い撚り対線ラインの抵抗は相対的に小
さいために短い加入者ループはより高いコンダクタンスを有する。これにより、
通常の使用においては電話に電力を供給するラインインターフェイス回路に共通
の回路を利用する診断システムについては、この診断システムは電流駆動を基に
して動作するように構成されていなければならない。
図２は、この発明に従う診断システム２００のある実施例のブロック図である
。電流駆動回路２０２を用いて、Ａ（チップ）２０４およびＢ（リング）２０６
線を含む加入者ループでの電話の通常動作のために必要な電流を電話線で駆動す
る。電流駆動回路２０２は、電流モード増幅器であるＡ線ドライバ２０８および
Ｂ線ドライバ２１０を含む。これらの増幅器はＡ２０４およびＢ２０６線の電流
を駆動する。この発明は、電流駆動回路２０２における既存の電流ドライバを利
用して加入者線診断テストを行なう。
Ａ２０４およびＢ２０６線に電圧を印加するために、電圧制御回路２１２は線
２１４および線２１６それぞれにおいて金属電圧ＶLおよび縦電圧ＶRを発生する
。金属制御電圧ＶMはＡ線２０４およびＢ線２０６間の所望の差動電圧に比例し
、縦制御電圧ＶLはＡ線２０４およびＢ線２０６の電圧の所望の総和に比例する
。ＶMは抵抗を通して電流に変換され、次に差動の態様でＡ線ドライバ２０８お
よびＢ線ドライバ２１０に与えられ、Ａ線２０４の電流の増加がＢ線２０６の電
流の減少をもたらす。これは線２１８からＡ線ドライバ２０８およびＢ線ドライ
バ２１０への矢印が反対方向であることによって示される。ＶLもまた抵抗を通
して電流に変換され、総和の態様でＡ線ドライバ２０８およびＢ線ドライバ２１
０に与えられる。したがって、Ａ線２０４の電流の増大は、Ｂ線２０６の電流の
減少と平行して起こる。これは、線２２０からＡおよびＢ線ドライバ２０８およ
び２１０への矢印が同じ方向であることによって示される。電流駆動制御につい
てのより詳細な説明は、図４との関連で行なわれる。
電流がＡ線２０４およびＢ線２０６に与えられるとき、電圧検知回路２２２は
ノードＶA２２４およびＶB２２６の電圧を検知するように構成される。この検知
された電圧は電圧検知回路２２２の差動増幅器２２８および加算増幅器２３０に
与えられる。差動増幅器２２８は、ノードＶA２２４およびＶB２２６の電圧間の
差に相当する信号をフィードバックブロック２３２に与える。線２３４のフィー
ドバック信号および線２１６のＶM信号間の差動電圧は次に、調整された電流と
して電流駆動回路２０２に与えられ、これはＡ線２０４およびＢ線２０６に駆動
される電流の量を反対に調整する。同様に、加算増幅器２３０は、ノードＶA２
２４およびＶB２２６の電圧の総和に相当する信号をフィードバックブロック２
３６に与える。線２３８のフィードバック信号および線２１４のＶA信号間の差
動電圧が調整された電流として電流駆動回路２０２に与えられ、対応してＡ線２
０４およびＢ線２０６に駆動される電流の量を調整する。
これらの電流はＡ線２０４およびＢ線２０６に駆動されるときに、電流検知２
４０は、Ａ線ドライバ２０８およびＢ線ドライバ２１０により駆動されている電
流をモニタする。これは、線２４２および２４４でそれぞれ示されている縦電流
ＩLおよび金属電流ＩMによって表わされる。電流検知２４０が検知した電流値お
よび電圧制御２１２が与えた電圧値を用いて、電話線の漏れインピーダンスを計
算することができる。
図３は、この発明に従い漏れインピーダンスを求めるためのある態様のフロー
図である。縦および金属電圧制御信号は、ノードＶAおよびＶBの電圧を制御する
信号として与えられる３００。これらの信号を、プログラム可能な処理システム
を用いて発生することができ、ここでは電圧値ＶLおよびＶMがプログラム可能で
ある。その代わりとして、電圧発生器を用いて電圧制御信号を与えてもよい。
これらの電圧制御信号は、図２においてＡ線ドライバ２０８およびＢ線ドライ
バ２１０として示されている電流モード増幅器を駆動する電流に変換される。こ
の電流は元の電圧制御信号に比例し、この電流を用いてＡ線ドライバ２０８およ
びＢ線ドライバ２１０を駆動する３０２。Ａ線ドライバ２０８およびＢ線ドライ
バ２１０で結果として生じた電圧は検知され３０４、電圧フィードバックを行な
って電話線の線ＡおよびＢに対する電流駆動を修正する３０６。線で駆動されて
いる電流は測定され３０８、与えられた電圧制御信号とともに電話加入者線の漏
れインピーダンスＺM、ＺLAおよびＺLBを計算するのに用いられる３１０。
次に図４を参照して、この発明に従う電流駆動の電圧検知加入者線診断回路４
００のある実施例の概略図が示される。電圧制御信号ＶMおよびＶLを線４０２お
よび４０４で示すようにして診断回路４００に与える。ＶMおよびＶL電圧制御信
号の発生については図５と関連付けてより詳細に説明する。
回路の「金属」部分は、それぞれ線４０６および４０８で示される加入者ルー
プのＡ線およびＢ線間の電圧差を検知する部分を含む。金属部分はシステムの接
地を含まないが、その代わりに撚り対線の電話線を含むフローティングワイヤル
ープのみを含む。線４０２の金属電圧設定ポイントＶMを差動増幅器４１０に与
える。ＶMは所望のＶA−ＶB値に比例するように設定され、ここでＶAはノード４
１２の電圧であり、ＶBはノード４１４の電圧である。したがって、ＶM設定ポイ
ントは、Ａ線４０６およびＢ線４０８の電圧間の差が何に設定されるかを示す。
電話線のＶA４１２およびＶB４１４ノードの電圧はバッファ４１６および４１
８に与えられる。これらの出力は次に、一方に反転入力を有し、一方に非反転入
力を有する差動増幅器４２０に導かれる。差動増幅器４２０の出力はＡおよびＢ
ノード電圧の差（ＶA−ＶB）に比例する。増幅された差を、差動増幅器４１０で
ＶMのための電圧制御値（ＶA−ＶBに設定される）と比較し、実際のものと設定
されたＶA−ＶBとの差を増幅器４１０の出力で与える。
差動増幅器４１０の出力を、電圧を抵抗４２２に与えることによって電流に変
換する。したがって、実際の電圧差がＶM制御電圧未満であれば、ＡおよびＢ線
間の金属漏れを示し得る。この場合、電流は矢印４２４の方向で抵抗４２２を通
して流れ、これによって増幅器４２６からの出力電流は矢印４２８および４３０
の方向に流れる。増幅器４２６、４３２、４３４および４５６内の矢印は、予め
選択された電流方向についての取り決めを表わす。したがって、電流は矢印４２
４の方向において増幅器４２６に駆動されるので、電流は矢印４２８の方向にお
いて増幅器４３２に流れ込む。電流モード増幅器４３２および４３４の入力の電
流はしたがって反対方向を向いており、これによってノードＶA４１２およびＶB
４１４の電圧は線４０２からの制御電圧ＶMに近づく。しかしながら、増幅器４
３２および４３４を通過する電流は、実際のＶA−ＶBを表わす制御電圧ＶMおよ
び差動増幅器４２０の出力間の差の結果として変化ずる。
増幅器４３２および４３４を通過する電流が変化するときに、電流検知回路４
４０は、抵抗４４２および４４４をモニタすることによりＡ線４０６およびＢ線
４０８で駆動される実際の電流をモニタする。電流検知４４０は、抵抗４４２お
よび４４４を通る電流間の差に比例する出力電流を線４４６で発生させる。この
線４４６の電流は任意的に、線４４６から接地への抵抗４４８を設けることによ
り、分析の前に電圧に変換してもよく、こうすれば金属漏れ電流に比例する電圧
ＶIMTが得られる。図示のように、このようにして差動電圧を入力として与える
ことができ、差動電流を（または差動電流に比例する電圧を）モニタ回路が分析
する出力として与えることができる。
回路の「縦」部分は、Ａ線４０６および／またはＢ線４０８と接地との間の電
圧差を検知する部分を含む。先に示したように、電話通信はフローティングの撚
り対線のループで起こるものであり、接地接続を通して用いることを意図したも
のではない。この理由は、接地接続を含んだ電話線においては高い雑音成分があ
る可能性があるためである。したがってこの発明の診断システムは、「縦」イン
ピーダンス計算を行なってＡ線および／またはＢ線と接地との間の電流の漏れの
存在を確かめる。
線４０４の縦電圧設定ポイントＶLを差動増幅器４５０に与える。ＶLは、共通
モード電圧を表わす所望の（ＶA＋ＶB）／２の値に比例するように設定され、こ
こでＶAはノード４１２の電圧でありＶBはノード４１４の電圧である。したがっ
て、ＶL設定ポイントは、Ａ線４０６およびＢ線４０８の電圧について電圧平均
値または共通モード電圧が何に設定されるかを示す。
電話線のＶA４１２およびＶB４１４ノードにある電圧をバッファ４１６および
４１８に与え、これは加算増幅器４５２に与えられる。加算増幅器４５２は、そ
の入力双方は非反転であり、１／２の利得を有して電話線の電圧の平均（ＶA−
ＶB）／２を与えるので、差動増幅器ではない。この平均は、差動増幅器４５０
で（ＶA＋ＶB）／２に設定されるＶLについての電圧制御値と比較される。結果
として得られる、加算増幅器４５２により求められる実際の平均値と線４０４の
ＶL制御電圧との差が、増幅器４５０の出力で与えられる。なお、小さな信号ＶL
制
御電圧は、増幅器４５０および残りの電流駆動回路への入力の前に増幅を必要と
するかもしれない。
差動増幅器４５０の出力は、差動出力電圧を抵抗４５４に与えることによって
電流に変換される。実際の平均電圧がＶL制御電圧から変化する場合、Ａ線およ
び／またはＢ線と接地との間の縦の漏れを示す可能性がある。この場合、電流は
抵抗４５４を通して流れ、これによって増幅器４５６の出力電流は同じ方向に流
れる。したがって、電流モード増幅器４３２および４３４の入力の電流は同じ方
向に流れ、これによってノードＶA４１２およびＶB４１４の電圧は互いに上昇ま
たは低下する。しかしながら、増幅器４３２および４３４を通過する電流は、相
互の上昇または低下の結果として変化し、これをモニタすることができる。
増幅器４３２および４３４を通過する電流がともに増大または減少するとき、
電流検知回路４４０は再び、抵抗４４２および４４４を通してモニタすることに
よりＡ４０６およびＢ４０８線で駆動される実際の電流をモニタする。電流検知
４４０は、抵抗４４２および４４４を通過する電流の総和に比例する出力電流を
線４５８で発生する。線４５８のこの電流を任意的に、線４５８から接地への抵
抗４６０を与えることによって分析の前に変換し、縦の漏れ電流に比例する電圧
ＶILGを与えることができる。
理想的には、Ａ線４０６および／またはＢ線４０８と接地との間に縦の漏れ電
流がない場合、電話は適切にフローティングになり、縦電圧ＶLの印加により接
地へのまたは接地からのネット電流が発生することはない。したがって、フィー
ドバックにより絶え間なく電圧制御ポイントＶLにほぼ等しい共通モード電圧が
与えられる。しかしながら、Ａ線４０６および／またはＢ線４０８いずれかから
または双方から接地への電流の漏れがある場合、電流はその線と接地との間を流
れ、Ａ線４０６および／またはＢ線４０８を流れる電流は等しくない。その原因
は、一方の線における接地への欠陥コンダクタンスであり、他方におけるもので
はない。
図５は、この発明に従う診断システムモニタシステムのある実施例を示すブロ
ック図である。電話加入者線の漏れインピーダンスを求めるのに使用するために
、モニタシステム５００は、図４の電流検知ブロック４４０で検知された縦およ
び
金属電流を受ける。この発明のある実施例では、図４の電流検知ブロック４４０
で検知される電流は、電流を抵抗を通して接地に流すことより電圧値に変換され
る。この電圧は次に図５の入力アナログブロック５０２で検知される。しかしな
がら、入力アナログブロック５０２をその代わりとしてアナログ電圧ではなくア
ナログ電流を受けるように構成することができる。縦電流に対応する電圧は線５
０４のＶILGで示されており、金属電流に対応する電圧は線５０６のＶIMTで示さ
れる。ＡおよびＢ電話線間の差に対応する電圧は、線５０８のＶAB信号として与
えられる。各電圧はアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器５１０、５１２および５
１４に入る。測定選択５１６はその多重化機能によりＡ／Ｄ変換器５１０、５１
２および５１４の出力の信号のうち１つを選択して所与のときに測定する。測定
選択回路５１６を、入力のうち１つを選択するように符号化された制御信号を有
するハードウェアで構成することができる（図示せず）。測定選択５１６の多重
化機能をその代わりに当業者には既知であるようにソフトウェアで構成すること
ができる。
信号のうち選択されたもの、たとえば線５０４の縦電流ＶILGに対応する電圧
は、強力なローパスフィルタを提供してＡＣ成分を除去するフィルタブロック５
１８に入る。この信号はさらに、積分器５２０により処理される。積分器は、低
周波で非ＤＣ成分を有する信号に対しては、ある期間にわたり信号の平均値を求
めてそれがローパスフィルタ５１８を通るように構成されている。なお、実質的
にＤＣ成分信号についてはフィルタ処理５１８および積分５２０は不要になる。
処理すべきデジタル電圧信号は、線５２４で示されているようにプロセッサ５
２２に与えられる。このデジタル値はプロセッサ５２２で分析することができ、
プロセッサ５２２は直接このデジタル値をもともと与えられていた制御電圧と関
連付けて用い、あるインピーダンス値に到達するために電流増幅器を駆動するこ
とができる。その代わりとして、このデジタル値を比較器５２６に与えてもよく
、比較器は、プロセッサ５２２により与えられるかまたは比較器５２６にハード
コーディングされ得る線５２８のしきい値とこのデジタル値とを比較する。この
ような場合、比較器は、デジタル電圧が線５２８のしきい値レベルを超えたこと
を認識したのはいつなのかをプロセッサ５２２に表示する。このタイプのテスト
に
より、しきい値レベルを既知の故障レベルにプログラミングすることができ、こ
れにより、しきい値を超過した際に直ちに故障の存在を示す。なお、その代わり
として比較器５２６が、処理ユニット５２２内で利用できる回路およびソフトウ
ェアによって機能するようにできる。
出力アナログブロック５３０は、デジタルアナログ（Ｄ／Ａ）変換器５３２お
よび５３４を提供する。出力アナログブロック５３０は、線５３６および５３８
それぞれでの制御可能な電圧レベルＶMおよびＶLのためのアナログ電圧設定ポイ
ントを与える。プロセッサ５２２は、Ｄ／Ａ変換器５３２および５３４のいずれ
かにデジタル信号を与えて金属電圧設定ポイントＶMおよび縦電圧設定ポイント
ＶLを得るようにすることができる。その代わりとして、制御電圧信号発生器５
４０を用いて、デジタル電圧信号を出力アナログブロック５３０に与えることが
できる。いずれの場合も、既知の制御電圧が出力アナログブロック５３０に与え
られて線５３６および５３８それぞれでＶMおよびＶL電圧を得る。
プロセッサ５２２は、与えられた制御電圧および電流検知回路４４０によって
測定された電流に従って電話加入者線の漏れインピーダンスを計算するようにプ
ログラムされている。これは以下の式１を用いて計算可能である。
印加電圧は既知であり、図４の線４０２および４０４それぞれで示される制御
入力で印加される制御電圧ＶMまたはＶLもまた既知である。インピーダンスはＤ
Ｃ電流のみが含まれる場合抵抗性のものである。計算された抵抗が予め定められ
た範囲外であればその抵抗が故障状態として検出される。
以下の表１は、金属漏れ抵抗および縦漏れ抵抗双方を計算するために適切な情
報を与える、６つの電流測定値をもたらす３つのテスト条件の例を示す。３つの
テスト条件各々に対し加算および差動電流双方が記録される。
これらの測定値から、当業者であれば漏れインピーダンスを計算することがで
きる。下記の説明を用いた以下の等式は、集められた加算および差動電流パラメ
ータを用いて行なわれる計算の例を示している。
Ga= A線から接地VAGへのコンダクタンス
Gb= B線から接地VBGへのコンダクタンス
Gab= 線AおよびB間のコンダクタンス
VL= 縦電圧制御信号
VM= 金属電圧制御信号
KM= 金属電流の検知信号への変換（ADC利得）
EM= 金属ADC利得誤差
SM φ= 電流なしの信号オフセット
KL= 縦電流の検知信号への変換（ADC利得）
EL= 縦ADC利得誤差
SL φ= 電流なしの信号オフセット
金属電流検知信号
縦電流検知信号接地へのコンダクタンスの和
接地へのコンダクタンスの差
全金属コンダクタンス
Ａから接地への抵抗
Ｂから接地への抵抗
金属抵抗
上記のように、この発明は電話加入者線に漏れ抵抗が存在するかどうかを判断
し、その大きさを求めるためのシステムおよび方法を提供する。この発明が上記
のような特定の例に限定されると判断されてはならず、むしろ添付の請求の範囲
において明確に記載されたこの発明の局面すべてを包含するものと判断されるべ
きである。種々の変形、等価プロセス、およびこの発明を適用できる多数の構造
が、この明細書について検討を行なえばこの発明が関連する分野の熟練者にとっ
ては明らかであろう。請求の範囲はこのような変形および装置を包含することを
意図している。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Telephone subscriber line diagnostic system and method
Field of the invention
The present invention relates generally to telephone subscriber line diagnostics, and more particularly to telephone subscriber line diagnostics.
To determine if there is any undesired leakage resistance in the power line and determine its magnitude.
Systems and methods.
Background of the Invention
Telephone subscriber loop is a telecommunication that connects a central office to a customer premises equipment (CPE).
Part of a circuit. Subscriber loops are often local loops or "last
Called “wires” and typically includes electric wires, telephone poles, terminals, pipelines and other external equipment
Including materials. Subscriber loop wiring includes two-wire twisted-pair cable, and subscriber and central office
And full-duplex communication is performed between.
Local loops are the most expensive of all current telecommunications systems
, Probably the least technically effective part. Transmission failure also in the subscriber loop
Is most likely to occur, primarily because subscriber loops reach end users
Before they are installed on telephone poles or buried in underground pipelines,
This is because the element is exposed. Adverse weather conditions, cable insulation defects, damp
Damaged cables and embedded cables that have been damaged or cut must be
It only accounts for some of the situations that can lead to degradation or total failure.
One of the main types of failures that can occur in a subscriber loop is a leakage failure. And
For example, a tip ring including twisted pair wires in a subscriber loop may have a finite amount of
May be combined through impedance. Ring and / or tip wire
Leakage between ground and ground is also an undesirable condition. This state is the tip ring
Highly undesirable noise on communication lines, which can degrade the optimal voltage difference between lines
May be introduced. This also means that the line is about to fail.
May show early signs.
Conventional telephone subscriber line tests are divided into three parts. First, the local test desk
(LTD) to access the cable pair through the central office switching system.
And is being done. LTD is a manual system that allows you to
Accessing the cable pair through circuitry in the switching system that connects the TD to the line
You. Such tests include dedicated test circuits and test board options at the central office.
A perlator is needed.
Another type of telephone subscriber line test is a switching system similar to that of the LTD test.
There are automated test facilities that access the local loop through the system. like this
The test is performed at the central office with a line insulation test that performs a line test through each telephone line.
Strike (LIT).
Automatic test equipment includes each telephone line for test access to external lines.
Is required. Test equipment is typically housed in a separate and independent rack
Has been and is quite expensive. This cost is likely to be in the thousands at the central office.
It is appropriate because the object line shares the above equipment.
Currently, the interface to the subscriber loop is moved to a remote terminal closer to the customer.
Tend to move. This remote terminal can then be copper, fiber optic or even wireless
An available digital link connects to the central office switching equipment. Consult remote terminal
The closer you are to the customer, the fewer phone lines involved and ultimately the customer's home.
Can be for just one or two telephone loops in the house. this
Process further impacts test equipment cost on fewer lines
. Unfortunately, existing subscriber line circuits do not include smaller test circuits.
One of the subscriber line interface circuits is Advanced My, the assignee of the present application.
Marketed by Advanced Micro Devices
Improved Subscriber Line Interface Circuit (ASLIC) Am79212 on sale
/ Am79C202.
However, the prior art described above provides for driving a telephone connection during normal operation.
Is not prepared for subscriber line diagnostic test using existing current drive circuit
. Typically, the prior art includes separate circuits to perform diagnostic tests, sometimes
Includes a diagnostic rack. The prior art additionally requires valuable semiconductor area. This departure
Ming provides a solution to the above and other shortcomings of the prior art,
Provides additional benefits to the technology.Summary of the Invention
The present invention is generally specified for driving telephone line current during normal operation.
Leakage impedance at the telephone line interface using part of the existing circuit
A system and method for performing a sense diagnostic test.
In accordance with one embodiment of the present invention, determining the leakage impedance of a telephone subscriber loop
A telephone subscriber loop diagnostic system is provided. The control signal generation unit is
, Generate a voltage control signal corresponding to the voltage characteristics of the desired subscriber loop. Current drive
The circuit drives current into the subscriber loop in response to the voltage control signal. Voltage detection circuit
The voltage control signal to the actual addition caused by driving the current in the subscriber loop.
Compare with the incoming loop voltage characteristics. The current driven into the subscriber loop is correspondingly
Adjusted. The processing unit provides an indication of the level of current driven into the subscriber loop.
And the leakage impedance of the subscriber loop in response to the current level and voltage control signals.
Calculate the balance.
According to another embodiment of the present invention, there is provided a current driven voltage sensing subscriber loop diagnostic device.
Provided. This diagnostic device is a chip for driving chip line current during normal operation.
Line current mode amplifier and ring line current mode to drive the ring line current.
Used with a telephone line drive system having a power amplifier. The control signal generator
A voltage control signal corresponding to a desired subscriber loop voltage characteristic is generated. Voltage detection circuit
The voltage control signal to the actual addition caused by driving the current in the subscriber loop.
Compare with the incoming loop voltage characteristics. The current driven into the subscriber loop is thus
Adjusted. The processor generates a table of the current level of the current driven into the subscriber loop.
And in response to the current level and voltage control signals, the subscriber loop leakage impedance
-Calculate the dance.
In accordance with yet another embodiment of the present invention, a telephone subscriber loop including A and B lines
A method is provided for performing a leakage impedance diagnosis for a vehicle. Desired telephone line
A control signal corresponding to the signal level is generated. Large proportional to each control signal
A current is driven to each of the A and B lines having the required magnitude. A and A of this subscriber loop
And B line voltages are monitored and A and B resulting from driving current to A and B lines.
And the voltage level of the B line are obtained. Voltage feedback adjusts the control signal
The currents driven on the A and B lines are adjusted accordingly. Control signals and
Calculates the line impedance based on the currents driven on the A and B lines
be able to.
The above summary of the present invention describes each embodiment or every implementation of the present invention.
It is not intended to be. The drawings and detailed description that follow may refer to these drawings.
It shows an example more specifically.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
The following detailed description of various embodiments of the invention in connection with the accompanying drawings.
A full understanding of the invention will be gained by studying
FIG. 1 shows a subscriber loop and subscriber line interface equipment according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of one embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of a diagnostic system according to the present invention.
FIG. 3 is a flow diagram of one embodiment for determining leakage impedance in accordance with the present invention.
You.
FIG. 4 is a schematic diagram showing an embodiment of a current drive voltage detecting subscriber line diagnostic circuit according to the present invention.
It is a schematic diagram.
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of a diagnostic monitor system according to the present invention.
is there.
Various modifications and alternatives may occur from the present invention, examples of which are as follows.
Will be described in detail with reference to the drawings. However, intended
It should be understood, however, that the intention is not to limit the invention to the particular embodiments described.
Should be. On the contrary, the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
And all modifications, equivalents and alternatives included in its scope.
ing.
Detailed description of various embodiments
The present invention relates generally to a diagnostic system and a telephone line interface for a subscriber line interface.
Interface circuit to provide impedance to the telephone subscriber loop.
A system and method for performing a leak diagnosis is provided. Such diagnostic tools
The strike is typically without a phone, ie the handset is on the phone
It takes place in between.
FIG. 1 shows a subscriber loop and subscriber line interface equipment 1 according to the invention.
FIG. 10 is a block diagram of one embodiment of the present invention. The subscriber line interface 102
Local subscriber loop 104 and telephone and switching circuits provided by local telephone companies.
The interface between. The local loop 104 is typically
A telephone line (also known as a "tip" line) coupled to the C battery return
) And a B line ("link"), typically coupled to a DC battery source provided by the central office
(Also known as "wire"). Telephone office,
Or any other station that provides equivalent service,
Provides various DC voltages. In the idle state, the DC voltage is typically -48 (+ /
-6) bolts. Tip 106 and ring 108 lines are shown in FIG.
The communication and power connections to the customer premises equipment (CPE) represented as
Sprinkle.
The subscriber line interface 102 has a local loop 104
There is a telephone interface circuit 112 that supplies a DC voltage to the home device. Line in
The interface 102 may be located at the telephone company's central office,
Located further away from the central office such as a nearby or roadside pedestal
Is also good. The telephone interface circuit 112 uses the DC voltage source of the telephone office and
Tip 106 and ring wire 108 required to operate the customer premises equipment
Drive the required current. Typically, the telephone interface circuit 112 has a DC
Receiving the central office battery voltage, driving the telephone line, and ringing the telephone bell
Perform other high voltage duties.
Local loop 104 is the most prone to transmission failures in telecommunications circuits
Part. Therefore, a diagnostic test is performed on the subscriber loop 104, and the
Discover the presence of leakage conductance that degrades signal performance and integrity. for example
The finite impedance value Z at which an irregular current can flowMChip 1 through 114
Current leakage between line 06 and ring 108 may occur. ZM114 is
Wire 106 and tip wire 106 and ring wire 10 which can be caused by short circuits, wet cables, etc.
8 represents the undesired conductance between the eight. Tip wire 106 and ring wire 108
Is called a metal current.
Similarly, the leakage current may be between the tip line 106 and ground and / or the ring line 1
08 and may appear between ground. Tip wire 106 or ring wire 10
The current flowing from 8 to ground is called the longitudinal current. These conductances are ZLA
116 and ZLBEnabled by the finite impedance value shown at 118
, Unintentionally coupling local loop 104 to ground. This is desirable during phone calls
Introduce undesired noise sources. Both the metal current and the longitudinal current
To monitor the location regularly, and in return
Is triggered by a therapeutic diagnostic test prompted by the generation of an AC or DC external voltage.
It can be detected in a prophylactic manner, such as by looking. Because of such resistance
Continuous monitoring of fault or AC / DC external voltage is the subject of the present specification and the assignee of the present application.
"Programmable Telephone Service", which is assigned to
System and Method for Programmab
le Telephone Subscriber Line Test)
No. 08 / 879,986.
In order to perform the above diagnostic tests, the present invention, in one embodiment of the present invention,
A diagnostic system 120 is provided that is integrated with the talk interface circuit 112. Examination
Because a common circuit can be used for the telephone line driver in the disconnection test,
Circuit integration reduces cost and circuit size. Some implementations of the invention
In the example, diagnostic system circuit 120 includes A (chip) 106 and B (ring).
) Shared with telephone interface circuit 112, such as a current amplifier that drives line 108.
This is realized using a common circuit.
The advantage of using a common diagnostic circuit for the telephone interface circuit 112 is that
The amount of circuit required for disconnection is reduced. However, A106 and B1
If a circuit such as a current mode amplifier that drives the 08 line is used,
Diagnosis is required. Current drive is often used to drive telephone lines.
Because the current is often limited, rather than adjusting the telephone line voltage
This is because it is more effective to limit the current. Subscriber loop exceeds 3 miles
Current is often limited when very short compared to long subscriber loops
Need to be restricted. Therefore, the resistance of shorter twisted pair lines is relatively small.
For this reason, short subscriber loops have higher conductance. This allows
Common to the line interface circuit that supplies power to the phone in normal use
For the diagnostic system using the circuit of this, this diagnostic system is based on current drive.
It must be configured to work.
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of a diagnostic system 200 according to the present invention.
. A (chip) 204 and B (ring) 206 using current drive circuit 202
The telephone line drives the current required for normal operation of the telephone in a subscriber loop that includes the line.
You. The current driving circuit 202 includes an A-line driver 208 which is a current mode amplifier,
Includes B-line driver 210. These amplifiers are the currents on the A204 and B206 lines
Drive. The present invention utilizes an existing current driver in the current driving circuit 202.
To perform a subscriber line diagnostic test.
To apply a voltage to the A204 and B206 lines, the voltage control circuit 212
214 and line 216 respectively.LAnd vertical voltage VRGenerate
. Metal control voltage VMIs proportional to the desired differential voltage between line A 204 and line B 206
, Vertical control voltage VLIs proportional to the desired sum of the voltages on lines A 204 and B 206
. VMIs converted to a current through a resistor and then in a differential manner the A-line driver 208 and
And an increase in the current of the A line 204 is supplied to the B line 206.
This results in reduced flow. This is from line 218 to A line driver 208 and B line driver.
The arrow to bar 210 is indicated by the opposite direction. VLAlso through the resistance
The A line driver 208 and the B line driver 21
0 is given. Therefore, the increase in the current of the A line 204 is
Occurs in parallel with the decrease. This is from the line 220 to the A and B line drivers 208 and
Arrows 210 and 210 are indicated by the same direction. About current drive control
A more detailed description is given in connection with FIG.
When current is applied to the A line 204 and the B line 206, the voltage detection circuit 222
Node VA224 and VB226 is configured to detect the voltage. This detection
The applied voltage is supplied to a differential amplifier 228 and a summing amplifier 230 of the voltage detection circuit 222.
Given. The differential amplifier 228 is connected to the node VA224 and VBBetween 226 voltages
A signal corresponding to the difference is provided to a feedback block 232. Fee of line 234
BACK signal and V on line 216MThe differential voltage between the signals is then
Is supplied to the current driving circuit 202, which is driven on the A line 204 and the B line 206.
The amount of current applied is inversely adjusted. Similarly, summing amplifier 230 is connected to node VA2
24 and VBA signal corresponding to the sum of the voltages of the 226 and the feedback block 2
Give to 36. The feedback signal on line 238 and V on line 214ADifference between signals
The dynamic voltage is applied to the current drive circuit 202 as a regulated current,
04 and the amount of current driven by the B line 206 is adjusted.
When these currents are driven by the A line 204 and the B line 206,
Reference numeral 40 denotes an electric power driven by the A-line driver 208 and the B-line driver 210.
Monitor the flow. This is the longitudinal current shown by lines 242 and 244, respectively.
ILAnd metal current IMIs represented by The current value detected by the current detection 240
And the voltage value provided by the voltage control 212 to measure the leakage impedance of the telephone line.
Can be calculated.
FIG. 3 is a flow diagram of one embodiment for determining leakage impedance in accordance with the present invention.
FIG. The vertical and metal voltage control signals are applied to node VAAnd VBControl the voltage of
300 provided as a signal. These signals are processed by a programmable processing system
Where the voltage value VLAnd VMIs programmable
is there. Alternatively, the voltage control signal may be provided using a voltage generator.
These voltage control signals are applied to the A-line driver 208 and the B-line driver in FIG.
It is converted to a current that drives a current mode amplifier, shown as bar 210. This
Current is proportional to the original voltage control signal, and this current is used to
And driving 302 the B-line driver 210. A-line driver 208 and B-line dry
The resulting voltage at bar 210 is sensed 304 and provides voltage feedback.
306 to correct the current drive for lines A and B of the telephone line. Driven by wire
Current is measured 308 and, with the applied voltage control signal,
RE impedance ZM, ZLAAnd ZLB310 used to calculate.
Referring now to FIG. 4, current-driven voltage detection subscriber line diagnostic circuit 4 according to the present invention.
A schematic diagram of one embodiment is shown. Voltage control signal VMAnd VLTo line 402
And 404 to the diagnostic circuit 400. VMAnd VLVoltage control signal
The occurrence of the signal will be described in more detail in connection with FIG.
The "metal" portion of the circuit is shown in subscriber loops indicated by lines 406 and 408, respectively.
And a part for detecting a voltage difference between the A line and the B line of the loop. The metal part is
Floating wire that does not contain ground, but instead contains a twisted pair telephone line
Includes only Metal voltage set point V on line 402MTo the differential amplifier 410
I can. VMIs the desired VA-VBIt is set to be proportional to the value, where VAIs node 4
12 and VBIs the voltage at node 414. Therefore, VMSetting poi
The line shows what the difference between the voltages of the A line 406 and the B line 408 is set to.
Telephone line VA412 and VBThe voltage at node 414 is connected to buffers 416 and 41
8 given. These outputs then have one inverting input and one non-inverting input.
To the differential amplifier 420 which has power. The outputs of the differential amplifier 420 are A and B
Node voltage difference (VA-VB). The amplified difference is obtained by the differential amplifier 410.
VMVoltage control value (VA-VBIs set to the actual one and set
Done VA-VBIs given at the output of the amplifier 410.
The output of differential amplifier 410 is converted to a current by applying a voltage to resistor 422.
Replace. Therefore, the actual voltage difference is VMA and B lines if less than control voltage
It may indicate a metal leak between. In this case, current flows through resistor 422 in the direction of arrow 424.
Flow, which causes the output current from amplifier 426 to flow through arrows 428 and 430
Flows in the direction of The arrows in amplifiers 426, 432, 434 and 456
Represents the convention for the selected current direction. Therefore, the current is
4 is driven by amplifier 426 in the direction of arrow 4 so that the current flows in the direction of arrow 428.
And flows into the amplifier 432. The current at the inputs of the current mode amplifiers 432 and 434
The flow is therefore in the opposite direction, which causes the node VA412 and VB
The voltage at 414 is the control voltage V from line 402MApproach. However, amplifier 4
32 and 434 are the actual VA-VBControl voltage V representingMAnd
And the difference between the outputs of the differential amplifier 420.
When the current passing through the amplifiers 432 and 434 changes, the current detection circuit 4
40 monitors line A 406 and line B by monitoring resistors 442 and 444
The actual current driven at 408 is monitored. The current detection 440 includes a resistor 442 and
An output current is generated at line 446 that is proportional to the difference between the currents passing through and 444. this
The current on line 446 is optionally provided by providing a resistor 448 from line 446 to ground.
Prior to analysis, it may be converted to a voltage, which results in a voltage proportional to the metal leakage current.
VIMTIs obtained. As shown, a differential voltage is provided as an input in this manner.
The monitor circuit can analyze the differential current (or the voltage proportional to the differential current)
Can be given as output.
The "longitudinal" portion of the circuit includes a line between line A 406 and / or line B 408 and ground.
Includes a part that detects pressure differences. As indicated earlier, telephony is a floating twist
Occurs in a loop of twisted pair and intended for use through a ground connection.
Not. The reason for this is that high noise components are present in telephone lines including ground connections.
This is because there is a possibility that Therefore, the diagnostic system of the present invention provides a "vertical"
Perform a impedance calculation to determine the current leakage between line A and / or B and ground.
Check for existence.
Vertical voltage set point V of line 404LTo the differential amplifier 450. VLIs common
The desired (VA+ VB) / 2 is set in proportion to the value of
Here VAIs the voltage at node 412 and VBIs the voltage at node 414. Accordingly
And VLThe set point is the voltage average for the voltage on line A 406 and line B 408.
Indicates what the value or common mode voltage is set to.
Telephone line VA412 and VBThe voltage at node 414 is applied to buffer 416 and
418, which is provided to summing amplifier 452. The summing amplifier 452 is
Are non-inverting and have an average gain of telephone line voltage (VA−
VB) / 2, it is not a differential amplifier. This average is the difference amplifier 450
In (VA+ VBV set to) / 2LIs compared with the voltage control value for. result
The actual average value determined by summing amplifier 452 and
VLThe difference from the control voltage is provided at the output of amplifier 450. Note that a small signal VL
System
The control voltage requires amplification before input to amplifier 450 and the rest of the current drive circuit.
Maybe.
The output of differential amplifier 450 is provided by applying a differential output voltage to resistor 454.
Converted to current. Actual average voltage is VLWhen changing from the control voltage, the A line and
And / or may indicate a vertical leak between line B and ground. In this case, the current is
Flow through resistor 454, which causes the output current of amplifier 456 to flow in the same direction.
It is. Therefore, the currents at the inputs of current mode amplifiers 432 and 434 are the same.
Flows in the directionA412 and VBThe voltages at 414 rise together.
Or decline. However, the current through amplifiers 432 and 434
It changes as a result of each other rising or falling and can be monitored.
When the current through amplifiers 432 and 434 both increase or decrease,
Current sense circuit 440 again monitors through resistors 442 and 444.
Monitor the actual current driven by the A406 and B408 lines. Current detection
440 provides an output current that is proportional to the sum of the currents passing through resistors 442 and 444.
Occurs at line 458. Optionally, this current on line 458 is connected from line 458 to ground.
Transform prior to analysis by providing anti-460 and a voltage proportional to the longitudinal leakage current
VILGCan be given.
Ideally, a vertical leakage current between A line 406 and / or B line 408 and ground
If there is no current, the phone will float properly and the vertical voltage VLContact by applying
There is no net current to ground or from ground. Therefore, the fee
Voltage control point VLCommon mode voltage approximately equal to
Given. However, from either A line 406 and / or B line 408
Or if there is a leakage of current from both to ground, the current will flow between that line and ground.
Thus, the currents flowing through A line 406 and / or B line 408 are not equal. The cause
Is the defect conductance to ground on one line and
There is no.
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of a diagnostic system monitor system according to the present invention.
FIG. To use to determine the leakage impedance of telephone subscriber lines
The monitor system 500 detects the vertical and vertical positions detected by the current detection block 440 in FIG.
And
Receives metal current. In one embodiment of the present invention, the current sensing block 440 of FIG.
The current detected at is converted to a voltage value by flowing the current to ground through a resistor.
You. This voltage is then detected by the input analog block 502 of FIG. But
However, the input analog block 502 is instead an analog voltage instead of an analog voltage.
It can be configured to receive a analog current. The voltage corresponding to the longitudinal current is line 5
04 VILGAnd the voltage corresponding to the metal current is the VIMTIndicated by
It is. The voltage corresponding to the difference between the A and B telephone lines is the VABGiven as a signal
available. Each voltage is supplied to an analog-to-digital (A / D) converter 510, 512 and 5
Enter 14. The measurement selection 516 depends on the multiplexing function of the A / D converters 510 and 51.
One of the signals at the outputs of 2 and 514 is selected and measured at a given time. Measurement
The selection circuit 516 has a control signal coded to select one of the inputs.
(Not shown). Multiplexing measurement selection 516
Configure the function instead in software as known to those skilled in the art.
Can be.
A selected one of the signals, for example, the vertical current V of the line 504ILGVoltage corresponding to
Is a filter block 5 that provides a strong low-pass filter to remove AC components
Enter 18. This signal is further processed by integrator 520. Integrator low
For signals with non-DC components at frequencies, average the signal over a period of time.
First, it is configured to pass through the low-pass filter 518. In addition,
In addition, the filtering 518 and the integration 520 become unnecessary for the DC component signal.
The digital voltage signal to be processed is transmitted to processor 5 as shown by line 524.
22. This digital value can be analyzed by processor 522,
The processor 522 directly relates this digital value to the control voltage originally given.
Used to drive a current amplifier to reach a certain impedance value.
Can be. Alternatively, this digital value may be provided to comparator 526.
, The comparator may be provided by processor 522 or may be hard-
Compare this digital value with the threshold of line 528, which may be coded. this
In such a case, the comparator indicates that the digital voltage has exceeded the threshold level on line 528.
Is displayed on the processor 522 when it is recognized. This type of test
To
Allows the threshold level to be programmed to a known failure level.
This indicates the presence of a failure immediately when the threshold is exceeded. However, instead
As a comparison, the comparator 526 uses the circuits and software available in the processing unit 522.
It can be made to work by hardware.
The output analog block 530 includes a digital / analog (D / A) converter 532 and
And 534 are provided. Output analog block 530 includes lines 536 and 538.
Controllable voltage level V for eachMAnd VLAnalog voltage setting poi for
Give The processor 522 includes one of the D / A converters 532 and 534.
To the metal voltage set point VMAnd vertical voltage set point
VLCan be obtained. Instead, the control voltage signal generator 5
40 to provide a digital voltage signal to the output analog block 530
it can. In either case, a known control voltage is applied to the output analog block 530.
V at lines 536 and 538, respectively.MAnd VLGet the voltage.
The processor 522 is provided with the control voltage and current detection circuit 440 provided.
Set to calculate the leakage impedance of the telephone line according to the measured current.
Has been programmed. This can be calculated using Equation 1 below.
The applied voltage is known and the control shown by lines 402 and 404, respectively, in FIG.
Control voltage V applied at inputMOr VLAre also known. Impedance is D
If only the C current is included, it is resistive. The calculated resistance is predetermined
If the resistance is out of the range, the resistance is detected as a failure state.
Table 1 below provides information pertinent to calculating both metal and longitudinal leakage resistance.
5 shows an example of three test conditions that provide six current measurements giving information. Three
Both the sum and the differential current are recorded for each test condition.
From these measurements, those skilled in the art can calculate the leakage impedance.
Wear. The following equation, using the description below, gives the summed and differential current parameters collected.
2 shows an example of calculation performed using data.
Ga= Line A to ground VAGConductance to
Gb= Line B to ground VBGConductance to
Gab= Conductance between lines A and B
VL= Vertical voltage control signal
VM= Metal voltage control signal
KM= Conversion of metal current to detection signal (ADC gain)
EM= Metal ADC gain error
SM φ= Signal offset without current
KL= Conversion of longitudinal current to detection signal (ADC gain)
EL= Vertical ADC gain error
SL φ= Signal offset without current
Metal current detection signal
Vertical current detection signalSum of conductance to ground
Difference in conductance to ground
All metal conductance
Resistance from A to ground
Resistance from B to ground
Metal resistance
As described above, the present invention determines whether a leak resistance exists on a telephone subscriber line.
And a system and method for determining its size. This invention is
Should not be construed as limited to the particular examples, but rather the appended claims.
Should be considered to encompass all aspects of the invention explicitly described in
It is. Various variants, equivalent processes and numerous structures to which the invention can be applied
However, if this specification is examined, it will be appreciated by those skilled in the art to which the present invention relates.
Will be obvious. The claims are intended to cover such modifications and devices.
Intended.